(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ供給器からネジを１本ずつ切り出すネジ切出機構であって、
該切出機構は水平に回転する回転円盤が設けられ、
該回転円盤の外周には回転軸に向かって開口するネジを収納する凹部を有するとともに、枠体側の上部に設けた円形空洞に嵌合し、
前記回転軸は、枠体側の上部に前記回転円盤を取り付け、枠体側の中間部に固定軸受部を設け、枠体側の下部には取付け位置が調整可能に固定できる調整軸受部を設け、
前記調整軸受部と前記回転円盤の間の回転軸の適所には前記凹部に対応したスリットを設けたスリット円盤と駆動歯車とを固着し、
該スリット円盤のスリットを検知する検知機構を設け、
該検知機構の検知信号によりステッピングモーターを制御して前記駆動歯車を駆動し、前記回転円盤を一方向に所定の角度に回転することを特徴とするネジ供給器のネジ切出機構。
【請求項２】
前記凹部は回転円盤の外周に等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１に記載のネジ供給器のネジ切出機構。
【請求項３】
前記凹部は４個で角度９０度の等間隔で設けられていることを特徴とする請求項２に記載のネジ供給器のネジ切出機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ供給器からネジを１本ずつ切り出すネジ切出機構に関し、詳しくは、水平に回転する回転円盤を有する切出機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ネジやネジに類似の部品を自動的に連続して供給するネジ供給器において、ネジを取り出して必要部位に取り付けるには、それに続くネジから分離しなければならない。
このため、特許文献１の特開平8-155758号公報に示すように、ネジが供給される取り出し部にビットの先端を案内するガイド部材を設けて、直接ビットで取り出すものであった。この機構では、ストパーにより順次ネジが繰り出されるが、ネジの頭が広い場合や特殊な形状の場合には、整列状態が崩れたりする不都合があった。
このため、特許文献２の特開2011-224712号公報に示すように、上下左右に往復回動するネジ切出円盤を用いてネジを切り出すネジ切出機構も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５５７５８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２４７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された切り出すネジ切出機構は、往復動によるもので、速度に制約があり、往復動により部品の消耗も激しいといった問題点があった。
本発明の目的は、上記の従来の問題点に鑑みてなされたもので、ネジを切り出す切出板の移動が一方向であるネジ切出機構を提供するものであり、また、ネジの姿勢を安定させてドライバビットにネジを安定して供給し、切り出す動作が正確でスムーズなネジ切出機構を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、ネジ供給器からネジを１本ずつ切り出すネジ切出機構であって、該切出機構は水平に回転する回転円盤が設けられ、該回転円盤の外周には回転軸に向かって開口するネジを収納する凹部を有するとともに、枠体側の上部に設けた円形空洞に嵌合し、前記回転軸は、枠体側の上部に前記回転円盤を取り付け、枠体側の中間部に固定軸受部を設け、枠体側の下部には取付け位置が調整可能に固定できる調整軸受部を設け、
前記調整軸受部と前記回転円盤の間の回転軸の適所には前記凹部に対応したスリットを設けたスリット円盤と駆動歯車とを固着し、該スリット円盤のスリットを検知する検知機構を設け、該検知機構の検知信号によりステッピングモーターを制御して前記駆動歯車を駆動し、前記回転円盤を一方向に所定の角度に回転することを特徴とするネジ供給器のネジ切出機構である。
請求項２の発明は、請求項１に記載のネジ供給器のネジ切出機構において、前記凹部は回転円盤の外周に等間隔で設けられていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２に記載のネジ供給器のネジ切出機構において、前記凹部は４個で角度９０度の等間隔で設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１のネジ供給器のネジ切出機構の発明によれば、従来のネジ供給器は往復スライドするネジ切出に比べ、切出機構は水平に一方向に回転する回転円盤なので供給間隔を短くでき、停止時の衝撃でネジＳが飛び出すこともなく、ねじＳを確実に１本ずつ分離することができるため、ねじ同士の噛み込みや重なりが起こらず、ネジＳの姿勢が安定し、ドライバビットにネジを安定して供給できるという作用・効果が得られる。 
また、枠体側の中間部に固定軸受部を設けたので、回転円盤を固定軸受部の位置に容易に固定でき、更に、枠体側の下部には取付け位置が調整可能に固定できる調整軸受部を設けたので、この調整軸受部の位置を微調整して、枠体側の上部に回転円盤の外周が円形空洞の内壁に接触しないように正確に調芯することができる。
更に、ネジ供給器の排出口がビットＢが入りづらい位置にあっても、回転円盤によって、ネジＳの取り出し位置をネジ切出機構２及びネジ供給器１の前面に位置させることができ、ビットＢが入易い位置に配置することが可能となる。
また、スリット円盤に回転円盤の凹部の位置に対応するスリットを設け、このスリット円盤が回転円盤と同軸であることから、スリットを検知する検知機構を設けて凹部に関わりなく正確に回転円盤のスリットに対応して停止位置を制御できるので、ネジＳが回転円盤に引っ掛かるなどして回転が止まり、ステッピングモーターが脱調した場合でも、スリット円盤のスリットを検知機構がそれを検知して、凹が所定の元の位置に復帰させることができる。
また、請求項２、３のネジ供給器のネジ切出機構の発明によれば、回転円盤の外周に等間隔に凹部を設けたので、ビットとの動きに効率よく連動してネジを取出位置に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例１のネジ供給器１の外観斜視図、
【図２】図１のネジ供給器のネジ切出機構２の外観斜視図、
【図３】図２のネジ供給機構２の正面図、
【図４】図２の上方からの平面図、
【図５】図２の下方からの底面図、
【図６】本発明の実施例２のネジ供給器１の外観斜視図、
【図７】図６のネジ供給器のネジ切出機構２の外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、ネジやハトメ等のネジ供給器からネジを１本ずつ切り出し分離し、ロボットや作業員等のドライバーがピックアップできるようにするネジ切出機構であって、ネジ供給器に組み込んで使用し、切出機構は、水平に回転する回転円盤を設け、この回転円盤は一方向のみ回転するので回転速度を速くすることができ、ネジの切り出しや取出位置の供給速度も速くなるようにしたものである。
なお、本発明で言う「ネジ」とは、ネジ及びネジに類似するハトメ等のネジ類を意味する。
【実施例１】
【０００９】
以下に、本発明を実施したネジ供給器のネジ切出機構の実施例を、図に基づいて詳しく説明する。
図１は実施例１のネジ供給器１にネジ切出機構２を組み込んだ全体の斜視図であるが、ネジ供給器１はスイッチ１３をＯＮにして稼働させ、ネジ供給器１の上部の投入口１４からネジＳを投入し、ネジを整列レール１５に整列させ、その先端のネジＳの排出口１１から順次供給する。
図２から図５も実施例１の図１であるので併せて参照すると、ネジ切出機構２のネジ受取部(図４：受取凹部２１１３）は、図２に示すネジ供給器１のネジＳを排出する排出口１１(図１参照)に位置に接続し、ネジ供給器１の前方上方にはドライバーであるビットＢのビットガイド部材１２(図１参照)がネジ供給器１側に取り付けられている。これにより、ビットＢはビットガイド部材１２に案内されネジ切出機構２のネジ供給部(供給孔部２１１５）に案内され、ネジＳを取り出す。
ネジ供給器１の構造は、順次整列してネジＳが供給されるものであれば、公知のものでよく、例えば、前記特許文献２のようなネジ供給器でもよい。
【００１０】
次に、ネジ切出機構２の実施例１について、図１から図５に沿って詳しく説明する。
ネジ切出機構２の枠体２１は、上部の上段枠体２１１、中間部の中段枠体２１２、下部の下段枠体２１３から構成され、上段枠体２１１には回転円盤２２１が回転可能に収納される円形空洞２１１１が設けられている。
この嵌合収納される回転円盤２２１は切出部材２２の主要部材で、中段枠体２１２に設けられた固定軸受部２１２１と、下段枠体２１３に設けられた調整軸受部２１３１とによって回転軸２２３が支持され、上部の上段枠体２１１の上面と同じ平面で水平に回転するように構成されている。
この回転円盤２２１の外周には回転軸２２３に向かって開口しネジＳを収納する切り欠き状の凹部２２２が設けられ、この凹部２２２は回転円盤２２１の外周に等間隔で設けられ、本実施例では、角度９０度の等間隔で４個設けられている。
【００１１】
上部の上段枠体２１１の一方の側縁部２１１２には、前記凹部２２２の形状と一致するネジＳを受け入れる受取部を形成する受取凹部２１１３が設けられ、上段枠体２１１の対向する他方の側縁部２１１４も、前記凹部２２２の形状と一致するネジＳをビットＢに供給部を形成する供給凹部２１１５が設けられている。
この供給孔部２１１５には外側開口２１１６が設けられるが、供給状態のネジＳが離脱しないようにストッパー２１４が設けられ、このストッパー２１４は、図４に示されるように、回動軸２１４１を中心に腕部２１４２が回動し、腕部２１４２の先端部２１４３がバネ２１４４によって供給されるネジＳを離脱しないように弱い力で押さえ、ビットＢがネジＳの頭部に嵌合して移動した場合には、ビットＢの移動する力により先端部２１４３が回動退避して、ネジＳが取り出せる。
なお、上部の上段枠体２１１の供給凹部２１１５を挟んで、ネジＳの存否を検出するネジ検知機構２４が設けられ、左右に一対の発光素子２４１(ダイオード)と受光素子(フォトトランジスタ)２４２が設けられており、ネジ検知機構２４の検知信号により、後述するステッピングモーター２３４の駆動の開始・停止を制御する。言い換えれば、ネジＳを感知するとステッピングモーター２３４の回転が停止する。
【００１２】
回転円盤２２１の回転軸２２３は２箇所で軸支されているが、枠体側の中間部である中段枠体２１２の固定軸受部２１２１に軸支され、枠体側の下部の下段枠体２１３には取付け位置が調整可能に固定できる調整軸受部２１３１を設けて軸支されている。調整軸受部２１３１は下段枠体２１３に、取付け位置が前後左右に微調整でき、回転円盤２２１が上段枠体２１１の円形空洞２１１１に偏ることなく、スムーズに回転できるように調整固定する。この調整軸受部２１３１が下段枠体２１３の定位置であると、枠体２１の歪み等で微妙に定位置もずれて回転円盤２２１が円形空洞２１１１に対して微妙にずれてしまうので、最終組立で適正な位置に調整する必要から設けたものである。すなわち、回転円盤２２１の外周が円形空洞２１１１の内壁に接触しないように調芯することができ、これにより、回転円盤２２１の回転がスムーズとなる。
調整軸受部２１３１の具体的構成は、調整軸受部２１３１は取付部材２１３２に一体に組み立てられ、この取付部材２１３２の２箇所にボルト受け部２１３３が設けられ、一方、下段枠体２１３にもボルト径よりも多少大きな一対の取付孔２１３５が設けられ、ボルト２１３４を下から取付孔２１３５(図５参照)に挿入し、取付部材２１３２に螺合し、回転円盤２２１の位置を確認しながら取付部材２１３２を強固に螺合して締め付け固着する。なお、図２（図７)、図５において、ボルト２１３４は２次元Ｘ−Ｙの全ての方向に移動可能であるが、そのために大きめな取付孔２１３５から２個のボルト２１３４が脱落しないように、ボルト頭部に必要に応じて大きめのワッシャー等を介在させておけばよい。
【００１３】
上述した回転円盤２２１の所定位置停止機構２３を説明する。
調整軸受部２１３１と回転円盤２２１の間の回転軸２２３の適所、本実施例では、固定軸受部２１２１と調整軸受部２１３１の間の回転軸２２３には、凹部２２２に対応した軸に向かって細いスリット２３２を設けたスリット円盤２３１と同軸の駆動歯車２３３とを固着し、駆動歯車２３３をステッピングモーター２３４で速度制御して制御回転する。
一方、枠体２１側の中段枠体２１２にはスリット円盤２３１のスリット２３１を検知する検知機構２３５が設けられ、この検知機構２３５はスリット円盤２３１を挟んで上下に一対の発光素子２３５１(ダイオード)と受光素子(フォトトランジスタ)２３５２を設けて、ネジ供給器１の駆動に際しては、この検知機構２３５の検知信号によりステッピングモーター２３４を制御して駆動歯車２３３を駆動し、回転円盤２２１を一方向に所定の角度に回転する。
したがって、ネジＳが回転円盤２２１に引っ掛かるなどして回転が止まり、ステッピングモーター２３４が脱調した場合でも、スリット円盤２３１のスリット２３２を検知機構２３５がそれを検知し、元の位置に復帰させることができる。
【００１４】
［動作の概要］
ここで、ネジＳのネジ受取部(受取凹部２１１３）からネジ供給部(供給孔部２１１５）の移動について、主に図４及び図５に沿って説明する。
まず、稼働スイッチ１３(図１参照)をＯＮにすると、所定位置停止機構２３(図２，３参照)のスリット２３２を検出して回転円盤２２１を凹部２２２が受取凹部２１１３及び供給孔部２１１５と一致する位置に回転し停止する。
次に、ネジ検知機構２４の検知信号により、ネジ切出機構２のネジＳの供給孔部２１１５にネジＳが無いことを感知し、ステッピングモーター２３４が駆動され、ネジＳの受取凹部２１１３にネジ供給器１の排出口１１からネジＳを受け取り、回転円盤２２１の凹部２２２に収納し、ネジ切出機構２のネジＳの供給孔部２１１５にネジＳが在るまで、ステッピングモーター２３４が駆動され、回転円盤２２１は回転され、ネジＳを収納した凹部２２２と一致した供給孔部２１１５で停止する。
供給孔部２１１５では、作業員等により自動ドライバーを操作してビットＢがビットガイド部材１２(図１参照)に案内されネジＳを取り出す。この際、ネジ供給器１の排出口１１がビットＢが入りづらい位置にあっても、回転円盤２２１によって、ネジ切出機構２及びネジ供給器１の前面のビットＢが入易い位置に配置することが可能となる。
【００１５】
そして、ネジＳが取り出され、ネジ検知機構２４の検知信号により、ネジ切出機構２のネジＳの供給孔部２１１５にネジＳが無いことを感知し、所定位置停止機構２３のスリット２３２(図２，３参照)を検出して回転円盤２２１を凹部２２２が受取凹部２１１３及び供給孔部２１１５と一致する位置に回転し停止する。
以降は、ステッピングモーター２３４が駆動され、ネジＳの受取凹部２１１３にネジ供給器１の排出口１１からネジＳを受け取り、回転円盤２２１の凹部２２２に収納し、ネジ切出機構２のネジＳの供給孔部２１１５にネジＳが在るまで、ステッピングモーター２３４が駆動され、回転円盤２２１は回転され、ネジＳを収納した凹部２２２と一致した供給孔部２１１５で停止する。以後はこれを繰り返し、回転円盤２２１を９０度ずつ回転させ、稼働スイッチ１３をＯＦＦにするまで続行する。
【００１６】
本実施例１のネジ供給器のネジ切出機構の作用・効果は、以上のような構成であるので、切出機構２は水平に回転する回転円盤２２１なので、ネジＳの姿勢を安定させてドライバビットにネジＳを安定して供給し、ネジＳの垂直方向の上げ下げが正確で、回転円盤２２１の外周に等間隔の９０度に凹部２２２を設けたので、ねじＳを確実に１本ずつ分離することができるため、ねじ同士の噛み込みや重なりが起こらず、ねじ姿勢が安定し、ドライバビットにネジを安定して供給でき、ビットＢとの動きに効率よく連動してネジＳを取出位置に供給することができる。
また、ネジ供給器１の排出口１１がビットＢが入りづらい位置あるが、回転円盤２２１によって、ネジＳの取り出し位置が、ネジ切出機構２及びネジ供給器１の前面に位置し、ビットＢが入易い位置に配置することが可能となる。なお、回転円盤２２１の上面が水平であることから、回転円盤２２１の外周であれば、排出口１１から離れた任意の位置にネジ供給部(供給孔部２１１５)を配置することが可能である。
更に、枠体２１側の中間部の中段枠体２１２に固定軸受部１２１を設けたので、回転軸２２３を固定軸受部１２１の位置に容易に固定でき、更に、枠体２１側の下部の下段枠体２１３には取付け位置を調整可能に固定できる調整軸受部２１３１を設けので、枠体２１側の上部の回転円盤２２１を微調整して、回転円盤２２１の外周が円形空洞２１１１の内壁に接触しないように正確に調芯して、正確に固定することができる。
また、回転円盤２２１の回転軸２２３に同軸に、回転円盤２２１の凹部２２２に対応したスリット２３２を設けたスリット円盤２３１と固着し、このスリット２３２を検知する検知機構２３５を設けたので、どのような場合でも検知機構２３５の信号から、正確に回転円盤２２１の凹部２２２が所定の停止位置に停止するように制御できる。
【実施例２】
【００１７】
次に、本発明を実施したネジ供給器のネジ切出機構の別の実施例２について、図６、図７に沿って説明する。
実施例２が実施例１と異なるのは、実施例１の供給孔部２１１５やストッパー２１４やビットガイド部材１２を設けない構成で、他の構成は実施例１と同じであるので、説明は実施例１の説明を援用する。
実施例２では、回転円盤２２１の凹部２２２にネジＳを収納して回転しネジ供給部２１１７は受取凹部２１１３から離して、所定の位置、実施例２では側縁部２１１４の所定位置で停止し、凹部２２２に収納されたネジＳをロボット(図示せず)等によりドライバーのビットＢに嵌合して、所定の組立位置に移動させ、対象組立物の螺合対象部位のネジ孔に螺合することができる。
このように、実施例２は自動プログラミングさせたビットＢの位置や動作は決まった動作をするので、供給孔部２１１５やストッパー２１４やビットガイド部材１２が必要ない。
また、実施例２のネジ供給器のネジ切出機構の作用・効果も、実施例１と同じであるので説明は省略する。
【００１８】
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、前述した実施例１及び２に限定されないことは勿論である。例えば、ネジ受取凹部と供給孔部や供給部を１８０度の対向位置に設けたが、１８０度でなくとも、ネジＳの受取凹部に回転円盤の凹部が一致している場合に、先行するネジＳとなる供給孔部又は供給部に回転円盤の凹部も一致するように設計してもよい。また、実施例では回転円盤の外周の凹部を角度９０度の等間隔に４個設けたが、角度４５度の等間隔に８個設けてもよく、それ以上でもよく、逆に２個でもよい。
【符号の説明】
【００１９】
Ｓ・・ネジ(類)、Ｂ・・ビット
１・・ネジ供給器、１１・・排出口、１２・・ビットガイド部材、
１３・・(稼働)スイッチ、１４・・投入口、１５・・整列レール、
２・・ネジ切出機構、
２１・・枠体、２１１・・上段枠体、２１１１・・円形空洞、
２１１２・・(一方の)側縁部、２１１３・・受取凹部、
２１１４・・(他方の)側縁部、２１１５・・供給孔部（ネジ供給部）、
２１１６・・外側開口、２１１７・・ネジ供給部(実施例２)、
２１２・・中段枠体、２１２１・・固定軸受部、
２１３・・下段枠体、２１３１・・調整軸受部、２１３２・・取付部材、
２１３３・・ボルト受け部、２１３４・・ボルト、２１３５・・取付孔
２１４・・ストッパー、２１４１・・回動軸、２１４２・・腕部、
２１４３・・先端部、２１４４・・バネ、
２２・・切出部材、２２１・・回転円盤、２２２・・凹部、
２２３・・回転軸、
２３・・所定位置停止機構、２３１・・スリット円盤、２３２・・スリット
２３３・・駆動歯車、２３４・・ステッピングモーター、
２３５・・(位置決め)検知機構、２３５１・・発光素子、２３５２・・受光素子、
２４・・ネジ検知機構、２４１・・発光素子、２４２・・受光素子、
【要約】
【課題】
ネジの姿勢を安定させてドライバビットにネジを安定して供給し、切り出す動作が正確でスムーズなネジ切出機構を提供しようとするものである
【解決手段】
ネジ供給器からネジを１本ずつ切り出すネジ切出機構であって、切出機構は水平に回転する回転円盤が設けられ、回転円盤の外周には回転軸に向かって開口するネジを収納する凹部を有し、枠体側の上部に設けた円形空洞に嵌合し、回転軸は枠体側の上部に回転円盤を取り付け、枠体側の中間部に固定軸受部を設け、枠体側の下部には取付け位置が調整可能に固定できる調整軸受部を設け、調整軸受部と回転円盤の間の回転軸の適所には凹部に対応したスリットを設けたスリット円盤と駆動歯車とを固着し、スリット円盤のスリットを検知する検知機構を設け、検知機構の検知信号によりステッピングモーターを制御して前記駆動歯車を駆動し、回転円盤を一方向に所定の角度に回転するネジ供給器のネジ切出機構。
【選択図】  図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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